曲轴淬火裂纹为什么会产生?及采取的措施
分析曲轴淬火裂纹产生的主要原因,提出采用水槽性淬火介质解决淬火裂纹的措施,指出在淬火硬化层范围内,调整中频加热设备参数对淬火裂纹影响到。光滑圆柱面上的淬火裂纹(一类裂纹)都是在周围方向分布,在其他的零件上也是如此,裂纹多为2~3条,平行的挤在一起,长度我4-10mm,深度为0.25~08mm。油孔裂纹在油孔轴向两侧呈性存在,尤以薄壁的一侧为多。
淬火裂纹的分析,材料中含有微量的Mo是产生一类裂纹的主要原因。曲轴中频淬火,以水为淬火介质这一工艺已经采用40多年,由于以往使用的材料为不含Mo的45钢,即使在光滑的表面上故意制造此种裂纹,也很难实现。
半轴中频淬火发生淬火裂纹以及齿环高频淬火发生淬火裂纹也多是因为材料中很有微量的mo造成的。油孔周围的淬火裂纹是因结构因素造成额的。为了加强润滑,曲轴的主轴颈和连杆曲径之间钻有斜油孔,在两个轴颈表面的油孔出口处,形成了两个锐角的薄壁,再加上油孔的轴向两侧由于感应电流绕行,使其两侧加热温度升高,造成局部过热,加上喷水冷却速度太快,使淬火层过深,甚至淬透而产生裂纹。这种结构因素产生的淬火裂纹从建厂以来一直存在,严重时从淬透的油孔内壁产生雷文向轴颈表面发展,与圆柱表面相贯通时形成C形裂纹。
解决裂纹的措施和机型,很强的裂纹倾向性,是产生大批淬火裂纹的基本原因。当然,由于历史的原因,曲轴中频淬火及时间来一直使用自来水做淬火剂,而水的冷却能力太强,又是引发这种裂纹的重要因素。改用一汽四环一贝多菲尔公司生产的水溶性淬火介质,型号为AQUATENSIDBW,浓度为3%,大齿轮淬火设备厂商,中频淬火的其他参数不变,淬火质量合格,完全消除了各种淬火裂纹。
感应加热表面淬火齿轮的质量检测
1.外观检测
工件表面不的有淬火裂纹,崩角,锈蚀,烧熔,为加热表面影响使用性能的缺陷。一般件目测检验,重要件应无损探伤检验。成批生产时,按规定要求进行检验。
2.表面硬度检验
1)一般用落实硬度计进行抽检,近年来笔试硬度计和内孔硬度计均由许多新产品,使用形状不规则或一些大工件均能方便的进行检测。工件批量生产时,按照50%-10%抽检硬度:单件,小批量生产时按检验硬度。
2)淬火硬度区域的范围根据硬度确定,也可对工件用强酸浸蚀淬火表面来使硬化区显示白色,再用卡尺或钢板尺测量。
3)形状复杂或者无法使用硬度计检测的工件,可用硬度笔进行检验。
3.硬度层深度检测
感应加热表面淬火齿轮的硬化层深度,目前绝大多数是通过切割样件规定的检验部位来测量。使用砂轮切割机或线割机切割样件。
1)硬化区尺寸的测量标准
a.金相法 对于中碳钢,从工件表面马氏体测至50%+50%托氏体为止。
b.硬度法 根据GB5617-1985《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》,以极限硬度为基准的硬化层深度的测量方法,简称硬度法。
2)齿轮硬化区及局部硬化层深度与零件形状的关系
a.模数m≤4mm的非渗碳齿轮,允许全齿硬化,齿底要求有≥0.5mm的齿轮采用同时加热一次淬火时,在齿根部分允许时有1/3的齿高不硬化,在此单齿连续淬火时,齿根部分允许有≤1/4齿高不硬化。
b.模数m=4.5-6mm的齿轮采用同事加热一次淬火时,其齿纵剖面的中心硬化层深度允许为端面硬化层深度的2/3以上。
揭秘螺钉采用高频感应淬火机进行热处理的具体工艺
螺钉是手表上的重要零件。它的材料为50钢,硬度要求为(530±30)HV。为满足上述要求,不少厂家采用高频感应淬火机进行热处理,效果良好,满足了工作的需要。
1、制造工艺路线
冷镦一再结晶退火一搓丝一铣槽一淬火一串光一回火一电镀。
2、热处理工艺
(1)再结晶退火:采用高频感应淬火机进行,温度为650-700℃,空冷,硬度≤180HV。
(2)淬火:淬火温度为820-840℃,油淬;串光后进行300-320℃的回火热处理。
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